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塔里木盆地塔西南坳陷柯东构造带甫沙4井原油来源及充注过程

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天然气地球科学 2022年第11期33卷 1836-1847页

作者：黄文宇潘长春于双张海祖肖中尧张仲达中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国科学院大学北京100049 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000

甫沙4井位于塔里木盆地塔西南坳陷昆仑山前冲断带的柯东构造带上,北部和东部分别发育有柯克亚和柯东1井油气田。为研究甫沙4井原油来源与充注过程,对原油样品和连续抽提后的含油砂样各组分(游离态、束缚态、包裹体)进行GC、GC-MS和GC-Ⅰ... 详细信息

甫沙4井位于塔里木盆地塔西南坳陷昆仑山前冲断带的柯东构造带上,北部和东部分别发育有柯克亚和柯东1井油气田。为研究甫沙4井原油来源与充注过程,对原油样品和连续抽提后的含油砂样各组分(游离态、束缚态、包裹体)进行GC、GC-MS和GC-ⅠRMS分析,与柯克亚凝析油气田油样进行油—油对比。结果表明:甫沙4井晚期充注原油组分具有C_(29-32)重排藿烷、重排甾烷和Ts相对含量高,C_(27-29)甾烷ααα 20R分布呈反“L”型,以及正构烷烃单体碳同位素值较低等特征,与柯克亚凝析油气田来源于二叠系普司格组(P_(2-3)p)烃源岩的主体原油(Ⅰ类)地球化学特征一致。而早期充注的原油组分具有重排藿烷、重排甾烷和Ts相对含量较低,C_(27-29)甾烷ααα 20R分布呈“V”型,以及正构烷烃单体碳同位素值较高等特征,与柯克亚凝析油气田来源于中—下侏罗统湖相泥岩的Ⅱ类原油地球化学特征一致。甫沙4井经历3个阶段成藏过程:(1)在上新世,二叠系烃源岩于生油晚期阶段生成的Ⅰ类原油运移至柯克亚构造带或柯东构造带深部形成油藏;(2)在更新世早期,侏罗系烃源岩于生油早—中期生成的Ⅱ类原油运移至甫沙4井白垩系储层;(3)在第四纪,强烈的构造作用使深部Ⅱ类原油沿断裂调整进入甫沙4井白垩系储层。最终造成甫沙4井白垩系储层Ⅱ类原油先充注,Ⅰ类原油后充注的特殊现象。

关键词：塔西南坳陷甫沙4井连续抽提重排藿烷单体碳同位素充注过程

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船用储氢罐充注过程数值模拟研究

武汉理工大学学报 2022年第3期44卷 25-31页

作者：王洪宇袁裕鹏童亮尹奇志伍思繁武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学国家水运安全技术研究中心武汉430063 武汉理工大学交通与物流工程学院武汉430063

高压气态储氢将是氢燃料电池船舶发展初期储氢技术的主流方案,作者通过数值模拟研究的方式,对船舶燃料电池高压储氢罐充注过程的产热及传热情况进行了研究。以70MPa,72L的Ⅲ型高压储氢罐为研究对象,分别建立CFD二维轴对称模型、三维模型... 详细信息

高压气态储氢将是氢燃料电池船舶发展初期储氢技术的主流方案,作者通过数值模拟研究的方式,对船舶燃料电池高压储氢罐充注过程的产热及传热情况进行了研究。以70MPa,72L的Ⅲ型高压储氢罐为研究对象,分别建立CFD二维轴对称模型、三维模型,研究充注过程的产热及传热情况。结果表明,储氢罐的充注过程中会产生较大的温升并容易出现局部的温度聚集情况,并且在此过程不可忽视重力造成的影响。文中所得结论可为实际的船用储氢罐的安全、高效充注提供一定的指导。

关键词：燃料电池船舶储氢罐充注过程数值模拟温度分布

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船用储氢罐充注过程数值模拟研究

船用储氢罐充注过程数值模拟研究

作者：王洪宇武汉理工大学

学位级别：硕士

高压储氢是目前应用最广泛和发展最成熟的储氢方式,具有成本低、可靠性高、能耗低及充放速度快等优点,因此高压气态储氢将可能是氢燃料电池船舶发展初期储氢技术的主流方案。由于船用储氢罐在充注过程中会因压缩效应、焦耳-汤姆孙效应... 详细信息

高压储氢是目前应用最广泛和发展最成熟的储氢方式,具有成本低、可靠性高、能耗低及充放速度快等优点,因此高压气态储氢将可能是氢燃料电池船舶发展初期储氢技术的主流方案。由于船用储氢罐在充注过程中会因压缩效应、焦耳-汤姆孙效应等造成温度升高,从而影响储氢罐内部结构的安全性,进而影响氢燃料电池船舶的安全,因此有必要对储氢罐的充注过程进行全面的研究。本文通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)二维轴对称模型和三维模型对70 MPa,Ⅲ型储氢罐的充注过程进行了数值模拟分析,得到了充注过程的温升及温度分布规律,并且为了保证充注过程的安全性与高效性,进一步研究了结构参数和充注参数对于储氢罐充注过程造成的影响。本文的主要研究内容如下:(1)针对储氢罐充注过程的氢气流动及温升规律进行了分析。利用流动迹线与温度云图对充注过程中氢气的产热及传热情况进行了探究;研究了储氢罐内氢气和罐壁的热量传递情况,得到了各区域的温升演化规律;为模拟真实的充注过程,将CFD二维轴对称模型与三维模型的数值模拟结果进行了对比分析,得到了重力对于氢气及壁面温度分布的影响作用机制,并由此提出了关于储氢罐充注之前需进行氢气预冷的技术建议。(2)针对储氢罐的结构参数对充注过程的影响进行了分析。研究了不同长径比、入口直径、入口管长度的储氢罐在充注过程中的温升情况,得到了不同结构参数对于氢气分布的影响规律。储氢罐的长径比越大,氢气进入储氢罐之后流动至罐底的距离增大,最后在罐底区域形成更加明显的局部高温区域,尽量降低储氢罐的长径比可以提高储氢罐充注过程的安全性;较小的入口直径可以促进充入的氢气对原有氢气的扰动,避免产生局部的热量聚集;入口管越长,储氢罐肩部区域的热量聚集情况越严重,尽量减小入口管的长度可以有效提高充注过程的安全性。(3)针对充注参数对充注过程的影响进行了分析。分别研究了环境温度、入口温度、充注时长、初始压力四个单充注参数对于充注过程温升的影响规律。氢气的入口温度与充注结束时氢气的平均温度之间存在线性关系,入口温度每降低10℃,充注结束时的氢气平均温度可以降低约7.0℃,适当对充入的氢气进行预冷可以保证充注的安全并且提高充注的氢气量;环境温度和充注时长对于充注结束时的氢气平均温度的影响较小,在实际充注过程中适当的增加充注时长可以延长壁面散热的时长,降低储氢罐的整体温度;充注之前储氢罐内的初始压力越高,则充注结束时氢气的平均温度越低,但是在储氢罐的一个充放周期内氢气未能得到充分的利用。后续在以单充注参数对于温升的影响规律的基础上进行了多充注参数对温升的综合影响分析,通过非线性拟合得到了相关的多参数对于温升的影响关联式,可为实际的充氢过程提供了一定的参考。

关键词：氢燃料电池船舶储氢罐充注过程数值模拟温度分布

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东海盆地丽水凹陷油气成因、来源及充注过程

石油勘探与开发 2014年第5期41卷 523-532页

作者：苏奥陈红汉曹来圣雷明珠王存武刘妍鷨李培军中国石油东方地球物理公司研究院油气评价开发研究所中国地质大学(武汉)"构造与油气资源"教育部重点实验室中国海洋石油湛江分公司研究院中国海洋石油总公司研究总院

基于东海盆地丽水凹陷天然气气样和油样的组分及稳定碳同位素分析成果,结合构造发育史、生烃史和成藏史等地质背景,研究东海盆地丽水凹陷油气成因、来源和充注过程。丽水凹陷目前发现的天然气有两类,一类是WZ13-1-1井的高含CO2、低含油... 详细信息

基于东海盆地丽水凹陷天然气气样和油样的组分及稳定碳同位素分析成果,结合构造发育史、生烃史和成藏史等地质背景,研究东海盆地丽水凹陷油气成因、来源和充注过程。丽水凹陷目前发现的天然气有两类,一类是WZ13-1-1井的高含CO2、低含油型热解气气藏,另一类是LS36-1-1井、LS36-1-2井和LF-1井高含油型热解气和煤型气的混合气、同时还含有一定量CO2的气藏。天然气中烃类气体均为有机热成因气,其中油型热解气为来源于月桂峰组的高成熟气,始新世中晚期—渐新世早期充注;煤型气是来源于明月峰组的低熟气,晚期充注。LF-1井的CO2为有机成因,其余井的CO2主要来源于深部无机幔源气,充注时期约为渐新世,各井混入幔源CO2的程度不同。WZ6-1-1井原油为腐泥型高成熟度油,主要来源于月桂峰组,始新世中晚期—渐新世早期充注;LS36-1构造凝析油为腐殖型低熟油,主要来源于明月峰组,晚期充注;LF-1井原油则可能具有混源成因,较大比例原油来源于月桂峰组。

关键词：天然气原油二氧化碳成因来源充注过程丽水凹陷

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松南—宝岛凹陷天然气成藏过程研究

松南—宝岛凹陷天然气成藏过程研究

作者：熊书苓中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

琼东南盆地深水东区的松南—宝岛凹陷勘探开发程度较低,但油气资源潜力巨大,因此为推进深水油气藏的勘探进程与丰富深水海洋油气勘探理论研究,以琼东南盆地东区松南—宝岛凹陷为研究区,查明松南—宝岛凹陷天然气充注过程与成藏期次具有... 详细信息

琼东南盆地深水东区的松南—宝岛凹陷勘探开发程度较低,但油气资源潜力巨大,因此为推进深水油气藏的勘探进程与丰富深水海洋油气勘探理论研究,以琼东南盆地东区松南—宝岛凹陷为研究区,查明松南—宝岛凹陷天然气充注过程与成藏期次具有重要意义。本文对琼东南盆地松南—宝岛凹陷研究井位展开储层评价,并针对目的层储层样品展开测井物性数据数理统计、测井解释结果数理统计、储层样品启动压力测定、储层样品含气饱和度测定、流体包裹体镜下观察识别与定位、流体包裹体特征分析等相关的分析测试工作。通过储层评价明确研究区目的储层岩性与物性特征;分析一维物理模拟实验与综合测井解释结果揭示了储层物性对天然气充注成藏的控制机理,明确了Y8区天然气成藏物性下限;综合Y8区及其周缘不同构造部位沉积相、成岩作用、构造活动的影响阐明不同构造部位储层物性发育差异的控制作用。通过流体包裹体分析与热演化埋藏史恢复。查明了Y8区存在两期成藏,明确了热液活动是导致流体包裹体均一温度偏高的重要原因,最终明确松南—宝岛凹陷成藏过程。弄清松南—宝岛凹陷成藏过程对于指导琼东南盆地深水东区的松南—宝岛凹陷天然气勘探开发具有重要的理论和现实意义。

关键词：琼东南盆地松南—宝岛凹陷储层评价充注过程成藏过程

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不整合面上底砾岩控制油气运聚的流体证据

特种油气藏 2017年第1期24卷 81-86页

作者：麻伟娇王峰宋明星蔡郁文李秀丽中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834000 中国石油盆地构造与油气成藏重点实验室北京100083

准噶尔盆地腹部地区侏罗系和白垩系清水河组之间存在区域不整合面,之前有关不整合面之上底(砾)砂岩对中浅层油气藏运移与聚集的影响的研究较少,缺乏流体方面的证据。为恢复盆地内清水河组油气充注过程,选取该盆地腹部地区莫索湾凸起盆参... 详细信息

准噶尔盆地腹部地区侏罗系和白垩系清水河组之间存在区域不整合面,之前有关不整合面之上底(砾)砂岩对中浅层油气藏运移与聚集的影响的研究较少,缺乏流体方面的证据。为恢复盆地内清水河组油气充注过程,选取该盆地腹部地区莫索湾凸起盆参2井区的莫深1井为典型井,结合现有地质成果,对12个岩屑样品进行颗粒定量荧光实验(QFT)。结果表明:白垩纪受风城组和乌尔禾组成熟原油充注,清水河组底(砾)砂岩存在古油层,古近纪末,喜马拉雅构造运动使得古油藏泄漏,QGF-E和TSF波谱图显示异常也证明油气有明显被排替的痕迹,侏罗纪成熟烃源岩有可能再次向底(砾)砂岩充注油气;现今研究层段原油的成熟度变化范围大,清水河组底(砾)砂岩油藏是油气聚集、调整、再接受充注的综合体现。研究结果从动态角度恢复了盆参2井区的成藏过程,为底(砾)砂岩作为优质储层和优势运移通道提供了流体证据。

关键词：清水河组底(砾)砂岩定量颗粒荧光运移路径充注过程盆参2井区莫索湾凸起

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低温液化气体储罐温度和热应力瞬态特性研究

低温液化气体储罐温度和热应力瞬态特性研究

作者：江城伟浙江大学

学位级别：硕士

随着我国经济的发展,能源结构的改革以及低温技术的普及,低温液化气体,特别是液氢(LH2)等能源气体,在我国的现代化进程中开始扮演越来越重要的角色。低温液化气体储罐(简称“低温储罐”)作为低温液化气体的主要储运设备,在能源、化工、... 详细信息

随着我国经济的发展,能源结构的改革以及低温技术的普及,低温液化气体,特别是液氢(LH2)等能源气体,在我国的现代化进程中开始扮演越来越重要的角色。低温液化气体储罐(简称“低温储罐”)作为低温液化气体的主要储运设备,在能源、化工、石油、医疗、航天航空等领域应用广泛。低温液化气体的充注过程作为低温储罐工业使用中的重要环节,其充注方式直接关系到充注过程的经济性以及低温储罐的安全性两方面问题。不规范的充注操作会导致低温储罐在低温液化气体的充注过程中产生过大的降温速率和过高的温度梯度,从而在储罐内产生极大的热应力,并有可能对储罐结构造成损伤或者破坏。然而目前关于立式低温储罐的充注过程研究很少,且研究的重点集中在通过理论方法或者数值模拟计算方法对储罐内温度、压力分布进行研究,而未进一步研究充注过程对储罐罐壁的温度和热应力变化规律的影响。考虑到立式低温储罐体积较大,现场实验研究存在着诸多困难,所以本文采用热固耦合数值模拟方法来研究低温液化气体的充注质量流量、储罐体积、长径比等不同参数对低温储罐温度和热应力的瞬态特性的影响,具体工作如下:(1)建立了能够模拟立式低温储罐充注过程的CFD数值模型,并通过文献中的实验数据验证CFD模型的合理性。结果表明:T3(下封头直边段附近温度监测点)、T9(筒体中心位置温度监测点)、T15(上封头处温度监测点)三个监测点处的罐壁温度平均相对误差为8.63%,最大相对误差为14.14%,满足工程精度要求。在CFD模型的基础上,通过ANSYS建立了单向热固耦合数值模型。(2)通过CFD模型研究LH2充注过程中低温储罐的温降特性,发现50 m3低温储罐(储罐直径为3200mm,工作压力为0.7MPa,充注质量流量为8kg·s-1)内部空间平均温度会在充注开始8 s内从常温295K快速降至低温40K。通过沿储罐轴向布置的多个温度监测点,可以发现:储罐罐壁的温降速率沿轴向从下往上逐渐降低。(3)根据所建立的50m3LH2低温储罐(储罐直径为3200mm,工作压力为0.7 MPa)CFD和ANSYS数值模型,研究充注质量流量对储罐罐壁的温降特性和热应力的影响,发现充注质量流量越大,同一位置处的储罐罐壁温降速率越快,低温储罐所受的最大瞬态热应力也越大,热应力随时间的降低速率也越快。在自由约束条件下,当充注质量流量为10kg·s-1时,储罐会在充注刚开始阶段出现热应力峰值,达到243.45 MPa。(4)首次研究探讨了储罐体积、长径比对储罐温降特性和热应力分布的影响,发现虽然充注参数有所不同,但是储罐沿轴向具有相似的温降特性,并且储罐罐壁相同位置处的温降速率以及罐壁的最大瞬态热应力都与储罐体积、长径比成正比。因此对于大体积或者大长径比的低温储罐,建议降低充注质量流量。

关键词：低温液化气体储罐充注过程 CFD 热固耦合热应力

断裂调整型致密砂岩气藏成藏过程模拟与成藏模式

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石油科学通报 2021年第4期6卷 539-552页

作者：姜福杰邵新荷李林涛庞雄奇李敏陈晓智李龙龙郑定业呼延钰莹中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中海油研究总院有限责任公司北京100028 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000

鄂尔多斯盆地边缘致密气勘探起步较晚,但突破明显,以东北缘临兴地区上古生界致密气为典型代表。但相较于盆地内部而言,盆地边缘地质条件复杂,受断裂调整改造的致密气藏成藏过程和成藏机理尚待系统揭示。基于对临兴地区致密气层分布特征... 详细信息

鄂尔多斯盆地边缘致密气勘探起步较晚,但突破明显,以东北缘临兴地区上古生界致密气为典型代表。但相较于盆地内部而言,盆地边缘地质条件复杂,受断裂调整改造的致密气藏成藏过程和成藏机理尚待系统揭示。基于对临兴地区致密气层分布特征剖析、储层流体包裹体特征分析以及盆地埋藏—热演化史模拟等,恢复了盆地边缘断裂调整型致密砂岩气的成藏过程并阐明了成藏模式。研究区致密气层在源内、近源及远源3套成藏组合中表现出差异分布特征:源内成藏组合气层个数最少,近源成藏组合气层数量居中,远源成藏组合气层个数最多;近源气层厚度最小,源内气层厚度居中,远源气层厚度最大。流体包裹体主要赋存于石英颗粒的微裂隙中,少量赋存于方解石胶结物和石英次生加大边中。流体包裹体均一温度分布范围很广,为81.7~180℃,这可能与紫金山岩浆侵入对烃源岩热历史产生影响有关。研究区天然气充注成藏分两个阶段,在成藏早期由于断裂和裂缝不发育,天然气以源内充注为主、近源充注为辅;到成藏中后期,伴随紫金山岩浆侵入产生大量断层和裂缝,天然气优先沿断层和裂缝充注到近源和远源储层中,而对源内储层的贡献相对较少。总体而言,断裂调整型致密气藏成藏过程受断层和裂缝控制作用明显,断层起到“气泵”的作用,因此,在盆地边缘致密气勘探中,要高度重视断层和裂缝的研究。

关键词：致密气充注过程成藏模式上古生界临兴地区